[發明專利]一種原位增容的聚烯烴/聚苯乙烯合金及其制法與應用

有效

• 申請號: 201210124421.6
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102643484A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 葉林銘;肖鵬;葉南飚;陳大華;陶四平;陽范文;吳博
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司;綿陽東方特種工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08L23/06;C08L23/08;C08L23/16;C08L25/06;C08L51/00;C08L47/00;C08K5/14;C08K5/3492;C08K5/101;C08K3/26;C08K3/34
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明屬于熱塑性塑料改性領域，具體涉及一種高性能、低收縮的原位增容PO/PS合金及其制備方法與應用。

背景技術

聚烯烴(PO)通用塑料，如PP、HDPE、LDPE、LLDPE等，具有優良的綜合性能、良好的化學穩定性、較好的成型加工性能和低廉的價格；但它也存在著強度差、模量低、硬度低，成型收縮率大等缺點。與PO相比，PS具有較高的硬度及低的收縮率，印刷性優良，但是PS耐環境應力開裂性、韌性和耐溶劑性較差。為了獲得綜合性能優良的材料，人們對PO與PS進行改性研究，試圖制備出將兩者優良性能集于一體的塑料合金。

眾所周知，PO與PS是典型的不相容體系，如果將它們直接共混，將會發生嚴重的相分離，導致共混材料容易斷裂，力學性能很差，缺乏使用價值。因此解決PO與PS之間的相容性和界面粘結性，是制備性能優良的PO/PS合金的關鍵。國內外學者采用物理和化學方法對PO與PS的共混改性做了大量的研究工作，其中一種常用的方法是加入相容劑。一般為兩種不相容性均聚物的嵌段或接枝共聚物，如SBS、SEBS、SIS、SEPS、PP-MAH、PE-MAH、PS-g-PP、PS-g-PE等。當嵌段或接枝聚合物在兩不相容界面上存在時，它能達到乳化劑作用，并降低界面張力，從而提高PO相與PS相的相容性。在相關的研究中發現，加入SBS、SEBS、SIS、SEPS等嵌段共聚物作增容劑時，添加量至少要達10phr以上才能達到較好的增容效果，而過多的加入此類增容劑會使得合金的力學性能，尤其強度和模量下降嚴重；加入PP-MAH、PS-g-PE、PS-g-PP等接枝物作增容劑時，雖然增容效果顯著，但其合成較難，成本較高，難以應用在工業化生產中。

另一種方法是加入反應型增容劑，通過本身帶有活性反應基團的聚合物，或者加入小分子引發劑等，使共混組份之間發生化學反應，從而生成接枝或嵌段共聚物作為增容劑，達到對不相容共混物原位增容的目的。在PS/聚烯烴共混物中引入官能團進行反應性增容，其增容效果十分明顯。但是，為了引入反應性官能團所選用的通常是比較昂貴的試劑或結構特殊的共聚物。雖然與非反應型增容劑相比，其用量十分小，但還是在一定程度上限制了其在工業生產中應用。因此，研發出一種既有效又低成本的PO/PS合金增容方法具有重要的現實意義。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種原位增容的PO/PS合金，該合金具備高性能、低收縮、生產成本較低等特點。

本發明的另一目的在于提供上述原位增容的PO/PS合金的制備方法，該方法是在共混擠出的過程中將接枝交聯引發劑和助接枝交聯劑加入到合金體系中，原位生成具有增容作用的組分，從而獲得高性能的PO/PS合金。

本發明的再一目的在于提供上述原位增容的PO/PS合金的用途。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種原位增容的PO/PS合金，由以下質量百分比的組分制備得到：

聚烯烴：??????45～65％

聚苯乙烯：????10～30％

增容引發母液：2～5％

加工助劑：????20～25％。

所述的聚烯烴為共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、乙烯辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡膠(EPDM)或乙丙橡膠(EPR)中的兩種以上；所述聚烯烴的熔體流動速率為2～20g/10min。所述的聚烯烴還起到增韌合金的作用，提高合金的增容效果及減輕自由基引發PO降解。

所述的聚苯乙烯為通用級聚苯乙烯或高抗沖聚苯乙烯；所述聚苯乙烯的熔體流動速率為2～20g/10min；優選熔體流動速率為5～20g/10min的聚苯乙烯，這樣的聚苯乙烯其熔體粘度更接近聚烯烴的熔體粘度，有利于熔融共混過程中兩相的均勻分散和動態硫化增容的進行。

所述的增容引發母液是將交聯劑和助交聯劑溶于油狀載體后得到的；其中，交聯劑與助交聯劑的質量和占增容引發母液質量的20～50％，交聯劑與助交聯劑的質量比為1∶(1～4)；

所述的交聯劑又稱接枝交聯引發劑，為含有過氧基團的物質，優選2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己炔、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷(又稱雙二五)或過氧化二異丙苯中的一種以上；特別優選2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷(雙二五)；雙二五為油狀液體，有利于在物料中的預混分散，能更有效引發PO相和PS相的接枝交聯。